株式会社サステナブル・エンジン・リサーチセンター

市場課題｜電動化の時代にもエンジンの効率向上が求められる

電動化後もエンジンは残る

電動化が進んでも、ハイブリッド車や発電機では、エンジンが動力源として残ります。その燃費とCO2排出量を左右するのは熱効率です。熱効率の改善が進まなければ、エンジン由来のCO2排出量の削減には限りが出ます。

効率を上げるほど燃焼が不安定

熱効率を上げるには、空気の割合を多くした薄い混合気を燃やす希薄燃焼が有効です。一方で、空気を圧縮して送り込む過給で圧力を高めると、想定外のタイミングで燃料が燃える異常燃焼（ノッキングなど）が起きやすくなります。このため、効率を高めるほど、安定した燃焼を保つ難度が上がる状況です。

他にも、振動や騒音の低減、燃料の種類が変わった際の運転の安定、排出ガスのさらなる低減、といった課題があるといわれています。

FrontJournalの解説

• 異常燃焼燃料が想定外のタイミングで燃える現象である。エンジンの圧力が高いほど起きやすく、出力の低下や部品の損傷を招くため、高効率なエンジンの開発では抑える工夫が欠かせない。

サステナブル・エンジン・リサーチセンターの強み｜「エンジンの熱効率」を研究

副室で熱効率を高める

従来のガソリンエンジンは、燃焼室全体に火が広がる間に熱が壁面へ逃げやすく、熱効率を上げにくい面があります。

同社は、副室（主燃焼室の隣にある小さな燃焼室）から噴き出すジェットを使う「SERC燃焼」（副室を使う燃焼方式）を研究しています。副室からのジェットが到達する範囲で超希薄な主室混合気を燃やし、残った未燃部分を自着火（火花なしで燃え出す現象）させて燃焼を完結させます。この方式で、グロス図示熱効率（燃料の熱量のうち、ピストンが受け取る仕事の割合）は、実験で53%以上に達しました。この方式は、ハイブリッド車用エンジンの燃費改善とCO2削減への応用が期待されています。

異常燃焼を抑える

過給して圧力を高めると、ノッキングなどの異常燃焼が起き、安定した運転が難しくなります。

副室点火式（副室で火種を作って主室へ噴き出す点火方式）のガスエンジンでは、同社が高過給の超希薄燃焼時に出る異常燃焼の抑制に取り組んでいます。コージェネ（発電と熱供給を同時に行う用途）向けのガスエンジンでは、ダイハツディーゼル、日本ガス協会との取り組みで、Pme（平均有効圧力）3MPa、発電効率48%を実現しました。千葉大学内の研究所には、エンジンダイナモベンチ（エンジンの出力を測る試験台）などの設備があり、実機で確かめた燃焼方式を、発電用ガスエンジンの効率向上に生かせるようになります。

FrontJournalの解説

• SERC燃焼副室から噴き出すジェットで主室の混合気を燃やし、残りを自着火させて燃焼を完結させる燃焼方式である。熱効率の高さを特徴とする。

エンジンの熱効率の未来｜ハイブリッド用エンジンの正味熱効率3割向上へ

第Ⅳ期が2027年に始動

過給エンジンコンソーシアム（複数の企業が参加して共同で研究する枠組み）の第Ⅳ期は、2027年4月から2030年3月に実施予定です。第Ⅳ期は、SERC燃焼の実用化を通じて、ハイブリッド用エンジンの正味熱効率（燃料の熱量のうち、軸から取り出せる動力の割合）を3割向上させる目標を掲げます。前述の53%以上は図示熱効率の実験値で、この正味熱効率とは測る基準が異なります。第1期から第3期までは、プレイグニッション（点火前に燃料が燃える現象）の原因解明、過給域の燃費改善、副室リーンバーンによる熱効率向上を順に扱いました。

水素・e-fuelを視野に

「将来も生き続けるエンジンの研究」を掲げる同社は、e-fuel（CO2と水素から作る合成燃料）、水素、アンモニアを燃料に使うエンジンへの活用を視野に入れています。2026年度は、水素と都市ガスを混ぜて使うコージェネ用エンジンの異常燃焼を抑えるため、副室内の燃焼を可視化する設計を検討する計画です。この設計検討は、2027年2月末までの期間で進められます。同社は、燃料が変わっても安定して動くエンジンの実現を目指します。

研究と人材育成の拠点を目指す

従業員22名のうち14名が研究員である同社は、人材育成も事業の柱に置いています。千葉大学内の研究所で、燃焼の研究と実機試験を一体で進められる環境です。同社は、エンジンの研究と人材育成を両立する拠点であり続けることを目指します。

会社概要｜サステナブル・エンジン・リサーチセンターの事業内容・設立背景

2011年に設立

株式会社サステナブル・エンジン・リサーチセンターは、2011年5月に設立された千葉大学発のベンチャーで、本社は千葉市中央区登戸にあります。研究所は、千葉大学内の次世代モビリティパワーソース研究センター（千葉市稲毛区）に置いています。2013年に千葉大学が経済産業省の拠点予算事業に採択され、同センターが開設されました。代表取締役は森川弘二氏、取締役は森吉泰生氏です。

試験から計測機器まで

事業は、受託試験、共同研究・コンサルティング、産学官連携・コンソーシアム、計測機器です。主要取引先は、自動車メーカー、部品メーカー、ガス事業者、エンジンメーカー、公的機関です。事業の中核に置くのは、持続可能なパワートレインの基盤技術の研究と人材育成。

採択・連携

同社は、2026年9月に、令和8年度「地域共創・セクター横断型カーボンニュートラル技術開発・実証事業」のスタートアップ企業に対する事業促進支援事業に採択されました。課題名は、コージェネレーション用水素-都市ガス内燃機関の異常燃焼抑制に向けた副室可視化の設計検討に関するFS（実現可能性調査）事業で、期間は2027年2月末までです。NEDOの助成事業にも、2022年3月まで取り組みました。

編集後記｜FrontJournal編集部より

電動化が進むなかで、エンジンは過去の技術という印象を持たれがちです。しかし、SERC燃焼の実験でグロス図示熱効率が53%以上に届いたことは、エンジンの燃焼方式に改善の余地が残ることを示しています。サステナブル・エンジン・リサーチセンターは、千葉大学内の研究所の設備で、研究を実機の試験で確かめる役割を担ってきました。水素やe-fuelなど燃料が多様になる時代に、エンジンの燃焼技術をどう磨くのか。今後の成果を見守りたい企業です。

FrontJournal編集部

出典：経済産業省 大学発ベンチャーデータベース2026

出典：「Gビズインフォ」（経済産業省）（2026年9月28日に利用）を加工して作成

本記事は、FrontJournalが公開情報をもとに独自に分析した第三者コンテンツであり、対象企業・研究機関の公式見解ではありません。